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強夯施工
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強夯法能夠減少將來可能出現的差異沉降和消除濕陷性

2019-09-28

強夯法是20世紀60年代末由法國 Menard技術公司首先創用的。這種方法是將很重的錘(一般為8~30t,重可達200t)從高處自由下落(落距一般為8~25m,高可達40m)給地基以沖擊力和振動,從而提高土的強度并降低土的壓縮性,改善土的振動液化條件,還可以提高土層的均勻程度,減少將來可能出現的差異沉降和消除濕陷性等作用。

根據土力學檢測,強夯地基時夯擊能傳遞到地基的能量將轉化為體波(包括縱波和橫波,又稱為壓縮波P波和剪切波S波)和界面波(包括瑞利波 Ray leigh波和勒夫波Love波)。體波沿著一個半球波陣面徑向地向外傳播,而瑞利波則沿著一個圓柱波陣面徑向地向外傳播。

壓縮波的質點運動是屬于平行于波陣面方向的一種推拉運動,其攜帶振動能量的7%左右,傳播速度快:隨后到達的剪切波占振動能量的26%,其質點運動引起和波陣面方向正交的橫向位移:瑞利波傳播速度慢,攜帶振動能量的67%,其質點運動則是由豎向和水平分量所組成。

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因此,壓縮波使孔隙壓力增大并使土顆粒錯位,使土層產生沉降和土體的壓密:剪切波和瑞利波的水平分量使土顆粒間受剪,可使土層得到密實;而瑞利波的豎向分量和剪切波在地基表層起到松動作用;有利于深層地基土的壓實。

由以上分析可以看出,強夯作用下沖擊能破壞了地基土中三相體系的原有結構,破壞了土顆粒之間的連接。原來土體間是任意排列的,在夯擊作用下,由上部土體運動的作用,推動下部土體運動。在三相中相互作用,這樣就改變了土體之間的排列順序,后慢慢趨于定向排列。

使他們之間的比例關系發生了變化,主要是氣體和液體的減少。由于土顆粒之間的豎向擠壓與填充使得每層土顆粒都發生不同程度的豎向變形,這樣的話使土顆粒之間的間距減小了,間隙減小了,相應的土體的結構應力也就相應的增加了,即抗剪強度提高了。

在土體顆粒填充孔隙期間,里面的氣體和液體產生了氣體壓強和孔隙水壓力,在土顆粒的擠壓作用下,氣體和液體會擠壓邊上的土體顆粒,使水平方向的土體顆粒也發生了相對擠壓,這樣就使水平方向一定范圍內的土體也達到了密實的效果,這就是我們為什么要確定夯點間距的原因。


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